PCB可靠性测试评估方法简述

印制电路板(PCB)技术向高密度、高集成化等方向发展,导致PCB可靠性问题日益凸显。针对PCB失效机理,并结合现有PCB标准及实践应用情况,详细介绍了3种PCB可靠性测试评估的方法——失效率预计法、加速试验预计法和试验鉴定法,以期为从业者开展PCB可靠性测试评估提供一定的帮助。

一种电力变压器短路累积机械损伤评价方法

多次短路会逐渐积累绕组机械损伤,最终导致电力变压器损坏。然而,目前缺乏一种量化评估方法来评估此类损伤,这对电网的安全运行构成了威胁。因此,该文提出一种考虑绕组的非线性特点和累积过程的电力变压器绕组短路累积机械损伤评价方法,为评估绕组短路对电力变压器的影响提供了新的途径。该方法采用阻尼比和可靠性损失系数作为特征量,通过指数型曲线来模拟绕组机械弱化过程。同时考虑变压器的初始承受短路的能力、短路电流幅值和故障次数等影响因素,量化了短路损伤与绕组动态机械寿命之间的关系。此外,通过对一台110 kV电力变压器进行多次短路破坏性试验,验证了该评价方法的正确性。最后,阐述了提出的评价方法适用于不同的校核控制方法,并强调了控制阻尼比在减少累积损伤方面的积极作用。

高密度混合电路封装技术发展趋势及可靠性评价方法研究

电子产品向小型化、智能化方向演进已是必然的发展趋势,高密度集成电路封装技术是实现产品小型化的关键技术。本文对高密度混合集成电路封装技术进行了深入研究,从基板选择、结构设计和散热设计等方面对高密度混合集成电路的封装设计进行了论述。在此基础上,结合国外非气密性混合集成电路保证要求,文章进一步研究了高密度非气密混合集成电路的可靠性评价方法,并通过应用实例说明了评价方法的有效性,可作为国产化非气密性集成电路质量保证体系建设的参考。

太空设备用单片集成电路筛选方案研究

随着太空研究进程不断加速,空天优势已经成为现代竞争中取胜的重要环节。如果偶然失效或者有质量隐患的元器件上装应用,会导致太空设备整机早期故障率大大增加。装备对太空设备用元器件的质量与可靠性提出了战略需求。文中基于太空设备的典型应用环境,在充分调研国内外元器件标准体系及质量控制模式的基础上,利用FMEA技术分析元器件的敏感因素。基于薄弱环节建立分级分类的筛选方案,支撑太空设备用元器件可靠性保证工作,避免早期失效或有质量隐患的元器件上装应用,满足太空设备对元器件质量、成本及研制周期的要求,助力空天装备快速、高质量和可持续发展。

一种新的发电厂关键设备可靠性评估方法

由于分布式发电机、存储系统和负载等多部件通过变流器连接到公共母线上,在这种互联方案下,发电厂关键设备故障发生的可能性显著增加。传统断路器在发电厂关键设备直流故障保护中的应用存在运行速度慢、对额定功率要求高的缺点,基于此,提出了一种适用于发电厂低压直流微电网故障保护的双向绝缘栅双极晶体管(IGBT)半导体断路器设计。该断路器基于IGBT的电路电流和端子电压的变化,将终端电压的突变检测为异常状态,并在短时间内隔离故障支路,以防止其干扰发电厂其他设备的运行。在Simulink R/Matlab环境中对提出的可靠性评估方法进行检验,分析和评估其运行情况,结果表明,所提出的发电厂关键设备可靠性评估方法在保证直流微电网安全的同时,还能提高发电厂发电系统的稳定性和运行性能。

振动与冲击试验在集成电路可靠性评估中的应用

阐述振动与冲击试验的原理、目的和应用方法,探讨集成电路可靠性评估需求,分析振动与冲击试验在集成电路可靠性评估中的应用,通过案例揭示其重要性,并展望技术发展趋势。

低压断路器可靠性评估方法与验证试验方案的研究

分析了低压断路器的工作特点和主要故障模式。在此基础上首次提出了采用操作故障率等级与瞬动保护成功率等级作为低压断路器的可靠性指标。阐述了低压断路器操作故障率及瞬动保护成功率的评估方法,并从可靠性抽样理论出发,确定了低压断路器的操作故障率验证试验方案与瞬动保护成功率验证试验方案。

基于概率转移矩阵的串行电路可靠度计算方法

概率转移矩阵(Probabilistic Transfer Matrix,PTM)方法是一种能够在门级比较精确地估计差错对电路可靠性影响的方法,但目前其实现方法只能适用于较小规模的电路.本文引入了电路划分的思想,先把电路分割成一组适宜用原始PTM方法直接计算其可靠度的模块,然后计算出这些模块的可靠度,再依据串行可靠度模型,将所有模块可靠度合成为整个电路的可靠度.本文用实验的方法通过对74系列电路的分析得到了合适的电路分割参数,即分割宽度,再进一步对ISCAS85基准电路进行了可靠度的计算,结果表明新方法可以适用于更大规模的无冗余组合电路.通过与依据美军标MIL-HDBK-217所算得的可靠度的比较,验证了本文所提出的方法的合理性.

基于灰色模糊综合评判的断路器维修排序方法

电力设备维修决策的发展方向是以可靠性为中心的维修(reliability-centered maintenance,RCM),对设备进行重要性分析是RCM的关键环节。文章针对断路器重要性评判因素具有模糊性和灰色性的特点,提出一种基于灰色模糊理论的重要性分析方法。该方法在确定影响断路器重要性的8个主要因素的基础上,建立了包含4个评判等级的重要性评判体系。通过三角隶属度函数来描述评判因素与重要性等级间的模糊关系,并引入点灰度来描述模糊关系的不可信程度。在此基础上进行灰色模糊综合评判,得到了更贴近实际的评判结果。最后以某供电局断路器为例进行重要性分析,验证了该方法的有效性。

含光储微网的配电网可靠性影响研究

文章针对光储微网接入配电网系统可靠性问题进行研究,从光储微网的特点入手,分析光储微网接入位置和运行方式对配电网的影响,并建立基于最小回路法的含光储微网的配电网可靠性评估模型,在典型网架结构基础上进行验证。研究表明,光储微网在理论分析上可提升线路节点电压,降低网损,并在一定条件下提升系统的可靠性,该评估模型能够对实际光储微网接入的配电网进行可靠性评估,为光储微网的大量接入和可靠性提升提供指导。

基于蒙特卡罗法的高压直流输电系统可靠性评估

针对故障树分析法在高压直流输电系统可靠性评估中的不足,提出一种以蒙特卡罗法为基础并结合故障树分析,对直流输电系统进行可靠性评估的方法.首先根据引起直流输电系统失效的原因,建立高压直流输电系统的故障树结构,建树过程中考虑了元件的维修与备用相关性;然后采用改进的蒙特卡罗仿真技术对该故障树进行模拟分析,并对一实际直流输电系统进行了仿真,结果表明所提方法是合理和有效的.

高压直流输电系统单双12脉接线可靠性对比研究

现代高压直流输电系统一般采用双极双桥的单12脉或双12脉接线方式。从接线方式、运行容量状态和等效模型三个方面对这两种接线方式进行了对比研究,并应用马尔科夫(Markov)过程和频率与持续时间法(FD法)对它们进行了可靠性量化评估分析,计算结果表明双12脉接线相对单12脉接线在系统运行效率和可靠性水平上有较大提高。同时进行了元件参数对系统可靠性影响的灵敏度分析研究,透过灵敏度指标可以深刻揭示影响系统可靠性的主要因素,为有效发现系统薄弱环节和提高系统的运行管理水平提供重要的参考信息和决策依据。

500kV终端变电站建设原则及其应用

终端变电站的建设对于优化电网结构具有重要的意义。分析了500 kV终端变电站站址选择的一般性原则,给出了500 kV终端变电站方案可行性论证思路,结合广东电网"十二五"规划网架,讨论了500 kV终端变电站在广东电网中的应用方案。对所提方案进行电气计算、可靠性和经济性分析比较,得出广东电网终端变电站建设推荐方案。

基于电源通路的中压配电网可靠性评估

传统可靠性评估方法存在大量冗余、重复搜索、计算效率低的问题,借助开关元件描述负荷点和电源的连接关系,给出了电源通路的概念,提出了基于电源通路矩阵的配电网可靠性评估方法,该方法通过分析主、备用电源的电源通路矩阵来确定各负荷点的故障后果类型,能灵活考虑断路器拒动的影响。此外,还给出了适合于电源通路可靠性评估方法的配电网拓扑描述,以及主、备用电源通路矩阵的形成方法。RBTS-Bus6系统测试结果表明,该方法实现过程简单,计算速度快,易于工程实现,有效避免了冗余与重复搜索。

基于Pareto支配的MPRM电路面积与可靠性优化

针对MPRM(Mixed-Polarity Reed-Muller)电路的面积与可靠性折中优化问题,在逻辑级建立面积估算模型以及电路SER(Soft Error Rate)解析评价模型,并采用Pareto支配概念对MPRM电路进行面积与可靠性多目标优化.通过对MPRM电路的XOR部分进行树形异或门分解,并考虑多个输出之间异或门的共享,建立面积估算模型.采用信号概率和故障传播方法,并考虑电路中的逻辑屏蔽因素以及信号相关性,建立电路SER解析评价模型.根据所提出的面积和SER评价模型,采用极性向量的格雷码序穷举搜索MPRM的极性空间得到MPRM电路面积与可靠性的Pareto最优解集,并使用效率因子技术指标选取最终解.MCNC基准电路的实验结果表明,与面积最小MPRM电路相比,所选取的MPRM电路可以在较小面积开销的前提下获得较高电路可靠性.

基于改进Bootstrap-Bayes的电子式剩余电流动作断路器可靠性评估

作为一种高可靠性、长寿命产品,电子式剩余电流动作断路器可获得的试验数据很少。为了对其可靠性进行评估,提出一种基于改进Bootstrap-Bayes的可靠性评估方法。首先,进行温度为加速应力的剩余电流动作断路器的加速退化试验,利用退化数据外推得到伪失效寿命,经检验,电子式剩余电流动作断路器伪失效寿命服从双参数威布尔分布;然后,采用灰色GM(1, 1)模型对试验数据进行扩充作为先验信息,通过马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)算法中的Gibbs抽样结合Bayes公式得到参数估计值;最后,利用Arrhenius加速模型实现正常使用环境下剩余电流动作断路器的可靠性评估。

高铁污染性负荷接入电网规划模型

高铁牵引负荷合理接入对电网和铁道部门具有重大的意义。从铁路部门和电网的双方利益主体出发,从规划的角度,建立了高铁污染性负荷接入电网规划模型。在分析高铁负荷对电网供电需求基础上,建立了高铁负荷接入电网影响分析模型及电力系统向高铁负荷供电的可靠性评估模型,并给出了高铁牵引负荷接入电网PCC点推荐最小短路容量。最后提出了高铁接入规划流程框图,结合贵州某实际高铁建设工程,对提出的规划模型进行了实例研究。

脉冲方波作用下印制电路板互连系统的击穿特性

通过脉冲直接注入法,研究了印制电路板(PCB)互连系统在脉冲方波作用下的击穿损伤特性,并根据试验结果对脉冲方波作用下的PCB互连系统进行了绝缘性能评价.性能评价中利用了试样的击穿行为符合威布尔分布模型的特点,通过统计分析方法,得到试样在不同电极间距以及注入脉冲宽度时的累积失效概率曲线.研究结果表明,当在PCB平行互连线间注入方波脉冲时,其线间击穿场强随线间距离的增大而减小,且变化趋势存在两个明显的阶段,同时击穿场强也随注入脉冲宽度的增大而减小.比较击穿前后的微观形貌特征和击穿场强的变化趋势发现,具有特定结构特征的PCB平行互连线间的击穿行为属于"固-气"复合介质的击穿,且绝缘强度不可恢复.另外,通过威布尔统计方法,对击穿数据进行分析处理,可以得到该类器件在不同状况下的累积失效率曲线,从而为该类器件在方波脉冲下的绝缘性能评价研究提供重要参考.

基于RCM理论和重要度评价的轨道电路维修方式决策

为解决轨道电路维修中存在过于依赖主观经验、没有维修侧重点而造成资源浪费问题,提出基于设备分类逻辑决断和模糊综合评判的轨道电路维修决策模型.综合考虑设备的可靠性、维修性和经济性,采用灰关联-理想解法评价设备单元重要度,将设备单元按重要级别分类后进行不同故障模式下的维修方式逻辑决断.引入模糊综合评判法,建立维修方式定性决断和定量评判相结合的共决机制.结合兰新高铁故障案例,给出其轨道电路各设备单元的合理维修建议,验证了该模型可行有效,有助于实现检修精细化,指导现场设备维护工作.

结合版图结构信息的基本门电路故障概率估计

在门级电路可靠性估计方法中,基本门的故障概率P一般采用经验值或人为设定.本文结合基本门的版图结构信息,综合考虑了设计尺寸及缺陷特性等因素,分析了不同缺陷模型下的粒径分布数据,给出了缺陷模型粒径概率密度分布函数的参数c的计算算法,并推导出了P的计算模型.理论分析与在ISCAS85及74系列电路上的实验结果表明,缺陷的分段线性插值模型能较准确地描述电路可靠性模型的低层真实缺陷.对ISCAS85基准电路采用本文方法所得到的电路可靠度与采用美国军用标准MIL-HDBK-217方法所得到的计算结果进行了比较,验证了本文所建P模型的合理性.